桥面铺装层损坏的原因及解决方法解读

桥面钢筋砼铺装层损坏的原因及解决方法

刘东鲁

(新疆北新路桥建设股份有限公司乌鲁木齐830054) 摘要：对桥面铺装层出现的损坏如裂缝、松散等病害进行了分析，并对设计、施工中应注意的几个关键问题进行论述。

关键词：桥面铺装层、原因、关键问题。

目前，随着交通量的增大和中型车辆的增加，桥面铺装层损坏较为严重，通过江西赣定高速公路，湖北襄十高速公路，新疆和库高速公路桥面铺装层施工的观察分析和新规范的学习运用，认为造成当前桥面铺装层过早损坏主要是设计考虑不周，施工不当及外界影响等方面的原因。

1、产生的原因分析

1.1、设计上的原因

桥梁设计结构中对铺装层的分析计算论述很少，相应对梁板分析论述较全面，现行规范中只给出厚度的推荐值，一直在运用。桥面铺装层承受车轮荷载的冲击作用，局部或全部参与主梁结构在荷载作用下引起的变形。因此在动荷载的作用下，桥面铺装层的受力也较复杂，各种形式的主梁及铺装层本身的结构也将影响其应力的分布。

1.2、负弯矩的影响

对于连续梁桥，由于负弯矩使桥面铺装层受到拉应力的作用而容易出现裂缝造成其损坏。

1.3、桥面板刚度不够

为了减轻恒载，用增加钢筋用量或加入高强钢筋来减少桥面板的

厚度，由于桥面板刚度不够，在重载作用下引起变形,加之车辆的循环冲击振动，使桥面板及铺装层出现裂缝及迅速发展。

1.4、桥面铺装层的厚度过薄

早期桥面铺装层设计厚度大多小于8cm，如赣定高速公路预应力连续T梁桥面铺装层设计厚度为6cm，和库高速公路预应力连续箱梁桥面铺装厚度为6cm。桥面铺装层过薄，削弱了其刚度和承载力，这也是桥面铺装层早期损坏的原因。

1.5、交通运输中造成的原因

高速公路在运营过程中，由于设计中车道功能不同，人为使桥梁结构运营始终处于偏载状态，加快了主车道的疲劳，特别是超载、超限等现象，使桥梁局部超载，加速了主车道铺装层的病害发展，因此，对桥面铺装层也应进行受力计算。

2、施工工艺

2.1、桥面铺装层与梁表面混凝土未粘结好

在桥面铺装层施工前，没有将梁表面的松散颗粒，泥污等清洗干净，梁表面没有进行严格的凿毛，这些都大大降低了桥面铺装层与主梁表面之间的粘结力，破坏了混凝土的整体性，车轮冲击荷载的作用容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。

2.2、桥面铺装层钢筋网的施工质量

桥面铺装施工面积较大，钢筋网片在进行绑扎和浇筑混凝土时，由于施工人员操作踩踏，运输机具不合理的碾踏，不及时进行调整，导致其网片变位，保护层过厚或过薄。削弱了分布筋作用和承受荷载

的能力，尤其对于连续梁桥出现负弯矩的桥面铺装层，容易出现裂缝等损坏。

2.3、桥面铺装混凝土干缩

桥面铺装层厚度小而直接风干暴露表面积大（干缩程度较大）。铺装层混凝土之下为龄期已较长的桥梁上部结构混凝土（混凝土的收缩已基本完成）使得现浇筑的混凝土收缩受到限制。目前，为满足泵送混凝土的要求，除掺外加剂外，还用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，这两者均为混凝土干缩的主要因素。如再存在着忽视混凝土养生的现象，这就更加快了温度收缩和干缩裂缝的发育，造成桥面的过早损坏。

2.4、混凝土的施工质量

原材料质量现场要求不严，质量低劣，砂率过大，水灰比控制不好，砂石级配差，混凝土拌和物和易性差，在施工中漏振，模板漏浆等都会造成混凝土中出现蜂窝、麻面强度降低等缺陷，这些缺陷降低了铺装层的整体性，降低了其抗裂、抗冲击及耐磨性，也降低了桥面铺装层的使用寿命。

2.5、铺装层的厚度不足

桥梁上部结构在施工中由于预应力反拱的原因，无法十分准确地预测桥面标高，施工中一般用桥面铺装层来调整，容易造成桥面铺装层厚度不均，有的甚至偏小，这样削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力，这也是桥面早期损坏的原因之一。

2.6、施工中施工缝处理不当

桥面铺装层应力求少设施工缝。如果现场不具备连续施工的条件，需设施工缝时，应按设计要求设置，但不少施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝，且对施工缝不严格进行凿毛。作业的浇筑长度应以施工缝设在墩台顶位置来确定，桥面较宽时可以主副车道分界线作为桥面铺装层的纵向施工缝，在浇筑混凝土过程中，间歇时间不易超过1.0h。

3、外界影响因素

3.1、过早通车，以及近年来汽车的大型化及超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷，而在路面不平整或桥面伸缩缝处等有落差时，冲击更大，损坏更大。

4、桥面铺装层施工中的几项措施

桥面铺装层设计与普通混凝土路面设计基本一样，但由于其是在刚性预制梁板上浇筑的混凝土，受力情况发生了很大变化，使得桥面铺装层裂缝，产生的原因较为复杂，根据裂缝产生的原因分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝，对裂缝产生的影响因素主要有厚度、外掺料、集料、层间粘结状况及养护等。

4.1、确保桥面铺装层厚度

施工中，由于梁体的拱度，梁顶面并不是一个理想的平面，致使桥面铺装层混凝土厚度不均，因此，设计时应考虑，满足规范要求的结构最小厚度，在施工时严格控制预应力梁的存放时间，超出规范要求存放时间的应采取预压措施，从而保证梁体拱度的均匀性，减少铺装层厚度差异。

4.2、施工中的几项措施

桥面铺装层能否做好，最为关键的是新老混凝土面能否粘结好，在进行桥面铺装层施工中应着重作好以下几点工作：

4.2.1、根据理论分析可知，提高层间接触程度可以显著提高结构层的疲劳寿命，在施工中尽可能采取措施，保证各层粘结良好，避免滑动，桥面铺装前，应先凿除梁体表面浮浆，使表面粗糙，呈齿形，且均匀，此外，还需将凿后的混凝土松散粒，砂石泥土等清除干净，有利于层间粘结牢固，可采用以下措施，一是在凿毛的清除干净的表面涂抹一薄层胶结剂。二是加设新旧混凝土之间联系钢筋。

4.2.2、原材料质量要好

粗骨料最大粒径应不大于20mm，粗骨料的含量在混凝土中的体积含量高，能减少混凝土的收缩，骨料弹性模量热膨胀系数对混凝土干缩也有影响，骨料弹性模量高，使混凝土的干缩和徐变就会受阻。

4.2.3、设置定位钢筋及保证钢筋保护层厚度

桥面铺装层的钢筋网在施工中常用混凝土垫块定位，而垫块易走位而失去定位作用。在现场可参与定位钢筋，如Ф10或Ф12钢筋，长度约6-12cm，双向间距约75cm，定位钢筋一端与钢筋焊接，另一端竖立支撑于梁面上，对钢筋网实行多点支撑。同时，施工时，应尽量避免人和机具在钢筋网上碾压，以防钢筋网出现大的变形。

4.2.4、确保养护期

混凝土干缩裂缝属于早期裂缝，它的产生在很大程度上是由于养护不当造成的，因此要注意施工期间的养护，保持以定的湿度。